NSString在不同的初始化方式导致的神奇现象

本文主要是实验了两个不同的NSString初始化方法导致的奇怪现象,因为能力有限,只进行了一番简单的解释,抛砖引玉。最后附上了一些猜想,供君参考。

1.当NSString长度小于10时,不再遵循引用计数规则

如果不能理解【引用计数规则】可以参考下另一篇文章iOS中copy,strong,retain,weak和assign的区别。
实验代码如下

NSString *stringLess10 = [[NSString alloc] initWithUTF8String:"123456789"];
NSString *string1Less10 = [[NSString alloc] initWithUTF8String:"123456789"];
NSLog(@"stringLess10值地址%p,引用计数%@",stringLess10,[stringLess10 valueForKey:@"retainCount"]);
NSLog(@"string1Less10值地址%p,引用计数%@",string1Less10,[string1Less10 valueForKey:@"retainCount"]);

NSString *stringMore10 = [[NSString alloc] initWithUTF8String:"12345678910"];
NSString *string1More10 = [[NSString alloc] initWithUTF8String:"12345678910"];
NSLog(@"stringMore10值地址%p,引用计数%@",stringMore10,[stringMore10 valueForKey:@"retainCount"]);
NSLog(@"string1More10值地址%p,引用计数%@",string1More10,[string1More10 valueForKey:@"retainCount"]);

输出结果:

stringLess10值地址0xa1ea1f72bb30ab19,引用计数18446744073709551615
string1Less10值地址0xa1ea1f72bb30ab19,引用计数18446744073709551615
stringMore10值地址0x6080000306e0,引用计数1
string1More10值地址0x6080000306a0,引用计数1

现象:stringLess10和string1Less10值地址相同且引用计数异常,但在字符串长度大于10的stringMore10和string1More10上这个现象就不存在了
解释:当NSString长度小于10时不再遵循引用计数规则,Tagged Pointer技术对其进行了优化。基本意思就是默认会将一些长度小于10的字符串直接保存在指针上面,下次创建相同值的时候直接用同一份拷贝,这样既减少了一次指针到值的访问,又减少了一份内存的占用。
深入资料:http://www.cocoachina.com/ios/20150918/13449.html

2.NSString直接字符串赋值的异常

实验代码:

NSString *stringWithOutInit = @"1234567891011";
NSLog(@"stringWithOutInit,值地址%p,引用计数%@",stringWithOutInit,[stringWithOutInit valueForKey:@"retainCount"]);

输出结果:

stringWithOutInit,值地址0x1081f7180,引用计数18446744073709551615

现象:值地址相当靠前,如一般是0xa1ea1f72bb30ab19,而他是0x1081f7180。另外引用计数非常大。
解释:直接字符串赋值和init系列初始化方法有所不同。前者创建的是一个常量,不遵循引用计数。且在App结束前不会被释放掉。引用计数在这个不能被释放的内存块上默认返回是一个很大的值
我们通过weak类型来接收这个值,并把stringWithOutInit设置nil,验证原来的内存块是否会释放
实验代码

__weak NSString *weakStr = stringWithOutInit;
stringWithOutInit = nil;
NSLog(@"weakStr指针地址%p,值地址%p,引用计数%@,值为%@", &weakStr,weakStr,[weakStr valueForKey:@"retainCount"],weakStr);

输出:

weakStr值地址0x1081f7180,值为1234567891011

发现值地址就是之前stringWithOutInit的值地址,且值依旧存在。
现象:虽然只有弱指针指向这个内存块,但依旧有值存在,未被释放。
解释:因为常量的引用计数无限大,自然值就不会被释放

3.附加猜测NSString内存中的存储方式

我们知道NSMutableString对象的指针地址和值地址分别在栈和堆上,那么我们可以通过他的指针地址和栈地址来猜测nsstring不同方式初始化的时候指针和值地址在堆还是在栈上
试验代码:

NSMutableString *mstr = [[NSMutableString alloc] initWithFormat:@"%@",@"asdfasdfffffff"];
    NSLog(@"mstr指针地址:%p 值地址%p,引用计数%@",&mstr,mstr,[mstr valueForKey:@"retainCount"]);
    NSLog(@"stringLess10指针地址:%p 值地址%p,引用计数%@",&stringLess10,stringLess10,[stringLess10 valueForKey:@"retainCount"]);
    NSLog(@"stringMore10指针地址:%p 值地址%p,引用计数%@",&stringMore10,stringMore10,[stringMore10 valueForKey:@"retainCount"]);
    NSLog(@"stringWithOutInit指针地址:%p 值地址%p,引用计数%@",&stringWithOutInit,stringWithOutInit,[stringWithOutInit valueForKey:@"retainCount"]);

输出结果:

mstr指针地址:0x7fff51dbbaa8 值地址0x60800006bc00,引用计数1
stringLess10指针地址:0x7fff51dbbaf8 值地址0xa1ea1f72bb30ab19,引用计数18446744073709551615
stringMore10指针地址:0x7fff51dbbae8 值地址0x600000024a80,引用计数1
stringWithOutInit指针地址:0x7fff51dbbad0 值地址0x0,引用计数(null)

现象和结论:
指针地址都是12位且值都相近,所以NSString不管初始化如何指针依旧保存在栈上面。
stringMore10和mstr值地址相近,所以init初始化方式在长度大于10的时候默认值存放在堆上。
stringLess值地址10长度为16位,完全不在堆上。
stringWithOutInit值地址没有,说明他也不在堆上面,且和stringLess值存储方式不一样。

交流qq:578172874
错误之处还希望能帮忙提出来,一起学习,O(∩_∩)O谢谢了

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